一提起电压，大家肯定不会陌生，毕竟，在我国，每家每户的家用电压都是220伏，人体所能承受的电压极限也就是36伏，但要提到电势差，可能大家还不知道这个物理量是什么。其实，电势差的国际单位也是伏特，但它跟电压还是有区别的，这就要从电场的本质上说起了。
在物理学中，电场是具有力和能量的特殊物质，电场所具有的力的性质，可以根据库伦定律来加以说明，即真空中两个静止的点电荷之间的静电场力F=KQq/r²，这是电场中最简单的力的性质了。而本文章的重点却是电势差，它反应了电场能量的本质。
在物理学中，人们规定一个电荷在电场中运动时，电场力对电荷所做的功与电荷量的比值就称为电势差，其符号为U。这是电势差的定义式，其表达式为U=W/Q，单位是伏特（v），从这个式子中不难看出，1伏特的电势差等于单位正电荷在电场中，电场力对电荷所做了1焦耳的功。
现在，我们将功W=F×S带入到U=W/Q中就可以得到U=F×S/Q，而电场力F与Q的比值则为场强，也就是说，场强的决定式E=U/S，其中U为电场中两点的电势差，而S为电场中两点之间的距离，准确的说，S为电荷从A移动到B点的位移在电场方向中投影量。故而，在国际单位中，电场强度的单位是伏特/米，而不是牛/库伦。
电势差反应的是电场能量的属性，它跟电场中电荷的电荷量无关，同时也跟电荷在电场中移动的路径无关，电势差的大小只由电场中两点的位置决定，这就向宏观物体的高度差一样，跟物体的重量无关，只跟物体的高度落差有关。有了电势差的概念后，就有电势这个物理量了。
电势的单位也为伏特，它的大小等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。也就是说，在描述电势时，就要在电场中选取零电势点，这个原理跟宏观世界里物体的高度是一样的，只是我们在描述物体的高度时，通常以大地作为高度的参考点。而在描述电势时，通常也将大地作为零电势点。
在电场中，两点之间的电势差即为两点的电势之差，而在电场中，电场线分布越密集的地方，该处的电势也就越大，电场线分布越分散的地方，该处的电势也就越小。在电场的同一平面内其电势处处相等。例如：带正电的点电荷的电场线是呈发散状的，那么在以点电荷为球心，作出N个球面后，每个球面上的电势的大小是一样大的。
既然电势差的单位与电压的单位相同，那么它们有什么区别呢？在电路中，电势差是没有正负之分的，因此两点之间的电势差就是电压。所以，电势差适用于一切电场中，而电压只适用点路中，因此，电势差的适用范围包含了电压的适用范围。
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